工业废气VOCs光催化氧化、分子筛吸附催化氧化方法技术

本发明专利技术公开了一种工业废气VOCs光催化氧化、分子筛吸附催化氧化方法，包括废气预处理、碳链切割、制备活性氧、一次催化氧化、分子筛吸附、二次催化氧化。本发明专利技术工艺简单、操作方便，可以大幅降低有机废气VOCs、臭氧排放浓度，避免二次污染，降低光催化氧化工艺功率，节约能源。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种工业废气VOCs光催化氧化、分子筛吸附催化氧化方法。
技术介绍
近年来随着经济的发展,化工企业的大量新起,导致了大量工业有机废气VOCs的排放,使得大气环境质量下降,给人体健康来严重危害,给国民经济造成巨大损失,因此,需要加大对有机废气VOCs的处理。对有机废气VOCs的治理,目前广泛采用的有热破坏法、冷凝法、吸收法、生物膜法、光催化氧化法、等离子体分解法等工业有机废气VOCs采用光催化氧化处理工艺，具有投资少、处理效率高、费用低等优点；然而光催化氧化工艺还存在不足之处：1、由于废气处理是动态连续进行，反应时间较短，造成部分未完全反应VOCs和臭氧分子逃逸，排放废气、臭氧浓度偏高或不达标排放；2、当废气源波动，瞬间产生的有机废气VOCs量偏大时，就会有部分VOCs处理不好，排放废气浓度偏高，甚至超标排放；3、当废气源波动，瞬间产生的有机废气VOCs量偏少时，光催化氧化产生的臭氧会出现过剩，多余的臭氧随废气排放，会造成二次污染；4、为确保废气排放达标，光催化氧化装置配置功率时一般都考虑增加余量，这样造成装置功率偏大，设备运行成本增加。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种工艺简便、可以大幅降低有机废气VOCs、臭氧排放浓度，避免二次污染的工业废气VOCs光催化氧化、分子筛吸附催化氧化方法。本专利技术的技术解决方案是：一种工业废气VOCs光催化氧化、分子筛吸附催化氧化方法，其特征是：包括下列步骤：1）废气预处理：采用干式过滤或湿式喷淋吸附装置去除废气中的悬浮杂质、降低废气浓度；2）碳链切割：运用光催化氧化装置发出的253.7纳米波段光，切割、断链、裂解废气分子链，改变分子结构，将有机废气VOCs较长碳切割、裂解成较短碳链分子；3）制备活性氧：用光催化氧化装置发出的185纳米波段光，分解空气中的氧分子产生游离氧，即活性氧，因游离氧所携正负电子不平衡所以需与氧分子结合，进而产生臭氧；UV＋O2→O-+O＊(活性氧)O+O2→O3(臭氧)；4）一次催化氧化：有机废气VOCs中经步骤2）切割成的短碳链分子与步骤3）产生的臭氧进行结合，在催化氧化过程中，转变成低分子化合物CO2、H2O；催化剂采用蜂窝状金属网孔作为载体，全方位与光源接触，催化剂在338纳米光源以下发生催化反应，放大10-30倍光源效果，使其与废气进行充分反应，缩短废气与光源接触时间；5）分子筛吸附：用分子筛吸附剂，拦截、吸附一次催化氧化未处理的有机废气VOCs和已被切割后短碳链分子以及多余臭氧，CO2和H2O自由通过分子筛排放到大气中；6）二次催化氧化：分子筛床吸附的有机废气VOCs、已被切割的短碳链分子以及多余臭氧，在分子筛内催化剂的作用下，再次发生催化氧化反应，最终生成CO2和H2O排放到大气中，经二次催化氧化的有机废气VOCs净化率达到99%。对于油漆、喷涂行业产生的工业废气VOCs采用干式漆雾过滤器；对于酸、碱废气及含尘废气采用湿式喷淋吸附装置。一次催化氧化所用催化剂为TiO2、ZnO、Fe2O3、WO3、ZnS、CdS、PdS、MnO2中的一种或多种；二次催化氧化所用催化剂为TiO2、ZnO、Fe2O3、WO3、ZnS、CdS、PdS、MnO2中的一种或多种。所述分子筛是介孔分子筛。本专利技术提供一种光催化氧化+分子筛吸附催化氧化工艺，该工艺简单、操作方便，可以大幅降低有机废气VOCs、臭氧排放浓度，避免二次污染，降低光催化氧化工艺功率，节约能源。下面结合实施例对本专利技术作进一步说明。具体实施方式一种工业废气VOCs光催化氧化、分子筛吸附催化氧化方法，包括下列步骤：1）废气预处理：采用干式过滤或湿式喷淋吸附装置去除废气中的悬浮杂质、降低废气浓度；2）碳链切割：运用光催化氧化装置发出的253.7纳米波段光，切割、断链、裂解废气分子链，改变分子结构，将有机废气VOCs较长碳切割、裂解成较短碳链分子；3）制备活性氧：用光催化氧化装置发出的185纳米波段光，分解空气中的氧分子产生游离氧，即活性氧，因游离氧所携正负电子不平衡所以需与氧分子结合，进而产生臭氧；UV＋O2→O-+O＊(活性氧)O+O2→O3(臭氧)；4）一次催化氧化：有机废气VOCs中经步骤2）切割成的短碳链分子与步骤3）产生的臭氧进行结合，在催化氧化过程中，转变成低分子化合物CO2、H2O；催化剂采用蜂窝状金属网孔作为载体，全方位与光源接触，催化剂在338纳米光源以下发生催化反应，放大10-30倍光源效果，使其与废气进行充分反应，缩短废气与光源接触时间；5）分子筛吸附：用分子筛吸附剂，拦截、吸附一次催化氧化未处理的有机废气VOCs和已被切割后短碳链分子以及多余臭氧，CO2和H2O自由通过分子筛排放到大气中；6）二次催化氧化：分子筛床吸附的有机废气VOCs、已被切割的短碳链分子以及多余臭氧，在分子筛内催化剂的作用下，再次发生催化氧化反应，最终生成CO2和H2O排放到大气中，经二次催化氧化的有机废气VOCs净化率达到99%。对于油漆、喷涂行业产生的工业废气VOCs采用干式漆雾过滤器；对于酸、碱废气及含尘废气采用湿式喷淋吸附装置。一次催化氧化所用催化剂为TiO2、ZnO、Fe2O3、WO3、ZnS、CdS、PdS、MnO2中的一种或多种；二次催化氧化所用催化剂为TiO2、ZnO、Fe2O3、WO3、ZnS、CdS、PdS、MnO2中的一种或多种。所述分子筛是介孔分子筛。具体应用实例：实例1：江苏南通某电子有限公司，烘干成型工段，排风量8000m3/h，经湿式喷淋吸附装置（洗涤塔）预处理，再经一次催化氧化、分子筛吸附、二次催化氧化，一次催化氧化、二次催化氧化中采用TiO2为催化剂，4次检测排放废气中非甲烷总烃分别为28mg/m3、39mg/m3、22mg/m3、31mg/m3(120mg/m3,GB16297－1996)；O3(臭氧)4次1小时平均检测值分别为63ug/m3、41ug/m3、32ug/m3、69ug/m3（200ug/m3，GB3095-2012）。实例2：山东某化工有限公司，萃取生产工段，排风量12000m3/h，经湿式喷淋吸附装置（洗涤塔）预处理，再经一次催化氧化、分子筛吸附、二次催化氧化，一次催化氧化、二次催化氧化中采用55%的TiO2和45%的MnO2复合催化剂，3次检测排放废气中甲醛分别为8mg/m3、19mg/m3、12mg/m3(25mg/m3,GB16297－1996)；O3(臭氧)4次1小时平均检测值分别为65ug/m3、48ug/m3、35ug/m3、79ug/m3（200ug/m3，GB3095-2012）。实例3：上海某树脂有限公司，烘干成型工段，排风量12000m3/h，经湿式喷淋吸附装置（洗涤塔）预处理，再经一次催化氧化、分子筛吸附、二次催化氧化，一次催化氧化、二次催化氧化中采用8本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种工业废气VOCs光催化氧化、分子筛吸附催化氧化方法，其特征是：包括下列步骤：1）废气预处理：采用干式过滤或湿式喷淋吸附装置去除废气中的悬浮杂质、降低废气浓度；2）碳链切割：运用光催化氧化装置发出的253.7纳米波段光，切割、断链、裂解废气分子链，改变分子结构，将有机废气VOCs较长碳切割、裂解成较短碳链分子；3）制备活性氧：用光催化氧化装置发出的185纳米波段光，分解空气中的氧分子产生游离氧，即活性氧，因游离氧所携正负电子不平衡所以需与氧分子结合，进而产生臭氧；4）一次催化氧化：有机废气VOCs中经步骤2）切割成的短碳链分子与步骤3）产生的臭氧进行结合，在催化氧化过程中，转变成低分子化合物CO2、H2O；催化剂采用蜂窝状金属网孔作为载体，全方位与光源接触，催化剂在338纳米光源以下发生催化反应，缩短废气与光源接触时间；5）分子筛吸附：用分子筛吸附剂，拦截、吸附一次催化氧化未处理的有机废气VOCs和已被切割后短碳链分子以及多余臭氧， CO2和H2O自由通过分子筛排放到大气中；6）二次催化氧化：分子筛床吸附的有机废气VOCs、已被切割的短碳链分子以及多余臭氧，在分子筛内催化剂的作用下，再次发生催化氧化反应，最终生成CO2和H2O排放到大气中。...

【技术特征摘要】
1.一种工业废气VOCs光催化氧化、分子筛吸附催化氧化方法，其特征是：包括下列步骤：
1）废气预处理：采用干式过滤或湿式喷淋吸附装置去除废气中的悬浮杂质、降低废气浓度；
2）碳链切割：运用光催化氧化装置发出的253.7纳米波段光，切割、断链、裂解废气分子链，改变分子结构，将有机废气VOCs较长碳切割、裂解成较短碳链分子；
3）制备活性氧：用光催化氧化装置发出的185纳米波段光，分解空气中的氧分子产生游离氧，即活性氧，因游离氧所携正负电子不平衡所以需与氧分子结合，进而产生臭氧；
4）一次催化氧化：有机废气VOCs中经步骤2）切割成的短碳链分子与步骤3）产生的臭氧进行结合，在催化氧化过程中，转变成低分子化合物CO2、H2O；催化剂采用蜂窝状金属网孔作为载体，全方位与光源接触，催化剂在338纳米光源以下发生催化反应，缩短废气与光源接触时间；
5）分子筛吸附：用分子筛吸附剂，拦截、吸附一次催化氧化未处理的有机废气VOCs和已被切割后短碳链分子以及多...

【专利技术属性】
技术研发人员：许晓彬，
申请(专利权)人：南通科奥环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32